Question

水煤氣不僅是合成氨的原料氣也是合成烴及其化工產(chǎn)品的原料．
（1）在水煤氣燃料電池中，通CO、H₂的極為電池的

 

極（選填“正”、“負(fù)”）．
（2）水煤氣變換反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，下列措施能提高反應(yīng)速率的有

 

（不定項(xiàng)選擇）．
a．升高溫度 b．加入催化劑  c．增大壓強(qiáng)d．降低濃度
（3）H₂和N₂在催化劑、高溫高壓條件下合成氨的化學(xué)方程式為

 

．
（4）將標(biāo)準(zhǔn)狀況下582.4L合成氣[已知：n（CO）：n（H₂）=4：9]通入合成塔，一定條件下可發(fā)生2CO（g）+4H₂（g）→CH₂=CH₂（g）+2H₂O（g）；CO（g）+3H₂→CH₄（g）+H₂O（g），充分反應(yīng)后，經(jīng)測定產(chǎn)品中只有甲烷、乙烯和水蒸氣（假定CO和H₂均無剩余），逸出的氣體中乙烯的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,化學(xué)平衡的影響因素

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）燃料電池中燃料在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑、接觸面積等等，據(jù)此分析；
（3）注意合成氨是可逆反應(yīng)；N₂+3H₂

催化劑

高溫、高壓

2NH₃
（4）據(jù)所給化學(xué)方程式，方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，利用守恒思想解答．

解答： 解：（1）電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，燃料電池中氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，熱量反應(yīng)氧化反應(yīng)，故答案為：負(fù)；
（2）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑、接觸面積等等，并且其與化學(xué)反應(yīng)速率成正比，所以升高溫度、加入催化劑、增大壓強(qiáng)都能加快反應(yīng)速率，降低濃度會減慢反應(yīng)速率，故選abc；
（3）氮?dú)夂蜌錃夂铣砂笔强赡娣磻?yīng)，反應(yīng)方程式為N₂+3H₂

催化劑

高溫、高壓

2NH₃，故答案為：N₂+3H₂

催化劑

高溫、高壓

2NH₃；
（4）依據(jù)題意：n（CO）+n（H₂）=

582.4L

22.4L?mol-1

=26mol
n（CO）=26mol×

4

4+9

=8mol，n（H₂）=26mol-8mol=18mol
由方程式：2CO（g）+4H₂（g）→CH₂=CH₂（g）+2H₂O（g）；CO（g）+3H₂→CH₄（g）+H₂O（g），
n（CH₄）+2n（CH₂=CH₂）=8mol，3n（CH₄）+4n（CH₂=CH₂）=18mol，解得：n（CH₂=CH₂）=3mol，故答案為：3mol．

點(diǎn)評：本題考查了燃料電池電極反應(yīng)類型、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)方程式書寫、守恒思想在計(jì)算中的應(yīng)用，題目難度大．